传统微波混频技术受带宽、电磁干扰等“电子瓶颈”的束缚,难以满足一体化电子系统高频宽带化、多功能一体化的发展需求。微波光子变频技术由于具有带宽大、损耗低、隔离度高、抗电磁干扰能力强等优点,成为射频前端系统的重要技术手段,倍受各国研究人员的关注。但目前微波光子变频方案普遍存在着功能单一、增益稳定性差、信噪比低等技术问题,难以满足通信系统收发功能一体化、变频效率高的发展趋势。针对这些问题,论文利用双平行马赫曾德尔调制器的调制特性,对微波光子变频系统的变频功能、增益平坦度、非期望信号的抑制比等几个方面展开研究,工作成果如下:1、本文设计实现了一种基于并联双平行马赫曾德尔调制器结构的宽带微波光子变频系统。通过将双平行马赫曾德尔调制器与可调谐光滤波器联合使用,并合理设置调制器的偏置电压,可以对2～30GHz频率内的微波信号进行高边带抑制比的抑制载波单边带调制,实现上、下变频功能,解决了传统微波光子变频系统功能单一的问题。且在整个工作带宽内杂散信号的抑制比可以达到50dB以上。2、本文设计实现了一套宽带通用微波光子变频系统原理样机,能够对不同频段的信号进行变频处理,实现收发功能的一体化。作为接收端,系统可以实现将8～40GHz频段的信号下变频至2～6GHz频段,并且镜像抑制比大于27dB;作为发射端,系统可以将2～6GHz频段信号上变频至10～40GHz频段,且有着43dB以上的射频与本振的隔离度。系统对非期望信号的抑制比大于50dB,与其他微波光子变频方案相比提高了 20dB以上。在整个工作频段内系统的增益平坦度小于10dB,比传统变频方案提高了 10dB以上。